6.3 Расчет и анализ опасности поражения электрическим током

Рассматривается сеть трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц с заземлённой нейтральной точкой трансформатора, которая в основном используется для электропитания промышленных и бытовых объектов. Сеть позволяет получать фазное напряжение (220В) и линейное напряжение (380В).

Рис.32. Четырехпроводная сеть с заземленной нейтральной точкой (ЗНТ)

Uф - фазное напряжение;

Uл - линейное напряжение;

НТ - нейтральная точка трансформатора;

Rо - рабочее заземление НТ;

00 - нулевой рабочий (защитный) проводник.

Если человек одновременно касается двух точек сети, и при этом, образуется замкнутая "Цепь поражения", то через тело человека проходит ток I_ч, величина которого зависит от сопротивления этой цепи:

I_ч =U / R; (20)

где U - приложенное напряжение, В;

R - суммарное сопротивление "Цепи поражения".

Напряжение прикосновение равно разности двух точек цепи, которых касается человек поверхностью кожи, или равно падению напряжения в теле человека.

U_пр= I_ч * R_ч (21)

Допустимые значения тока и напряжения зависят от времени его воздействия (табл. 5.6).

Таблица 9 - Допустимые значения тока Iчд(А) и напряжения прикосновения Uпрд(В)

Параметр	Предельно-допустимые значения при продолжительности воздействия t,c
	0,1	0,2	0,3	0,5	0,6	0,7	1	3и более
Iчд, А	0,5	0,25	0,165	0,1	0,085	0,07	0,05	0,006
Uпрд, В	500	250	165	100	85	70	50	36

Таблица 10 - Характер воздействия переменного тока на человека

Ток через

Характер

Название

человека, мА

воздействия

порогового тока

1 - 3

Начало ощущнеия тока - легкое

Ощутимый,

дрожание пальцев рук

малоопасный

4 - 10

Судороги в руках; руки трудно, но

Отпускающий,

ещё можно оторвать от проводника

умеренно-опасный

11 - 20

Паралич рук, оторвать их от проводника невозможно

Неотпускающий,

опасный

21 - 50

Затруднение или остановка

Затрудняющий

дыхания

дыхание, высоко-

опасный

51 - 80

Остановка дыхания, начало

Чрезвычайно-

фибрилляции сердца

опасный

81 - 100

Фибрилляция сердца (при t , более 0,5с- летальный исход)

Фибрилляционный смертельно- опасный

Исходные данные для расчета тока, проходящего через человека и напряжения прикосновения:

- Фазное напряжение Uф = 220 В;

- Линейное напряжение Uл = 380 В;

- Частота тока f = 50 Гц;

- Время действия тока t = 5 с;

- Допустимый ток через человека Iч.д. = 0,006 А;

- Допустимое напряжение Uпр.д. = 36 В;

Дополнительные данные для задач 1а, 1б:

- Сопротивление человека Rч = 20 000 Ом

Исходные данные для задачи 2:

- Сопротивление рабочего заземления нейтральной точки (НТ) трансформатора Rо = 4 Ом;

- Сопротивление обуви Rоб = 1 500 Ом;

- Сопротивление человека Rч = 8 000 Ом;

- Сопротивление пола Rп = 2 000 Ом.

Расчет параметров тока.

Двухфазное прикосновение человека

Задача №1а К двум фазам сети

Ток, проходящий через человека Iч = 0,019 А;

Допустимый ток Iчд = 0,006 А;

Напряжение прикосновение Uпр = 380 В;

Допустимое напряжение Uпрд = 36 В;

Задача №1б К фазе и к нулевому проводу

Ток, проходящий через человека Iч = 0,011 А;

Допустимый ток Iчд = 0,006 А;

Напряжение прикосновение Uпр = 36 В.

Однофазное прикосновение человека к фазе

Задача №2

Ток, проходящий через человека Iч = 0,019 А;

Допустимый ток Iчд = 0,006 А;

Напряжение прикосновение Uпр = 153 В;

Допустимое напряжение Uпрд = 36 В.

Таблица 11 - Результаты расчетов

Задача №1а				Задача №1б				Задача №2
Iчд -	0,006	, А	Iчд -		0,006	, А	Iчд -		0,006	, А
Iч -	0,019	, А	Iч -		0,011	, А	Iч -		0,019	, А
Uпрд -	36	, В	Uпрд -		36	, В	Uпрд -		36	, В
Uпр -	380	, В	Uпр -		220	, В	Uпр -		153	, В

Таблица 12 - Характер воздействия тока на человека

Задача №1а	Ток через человека, А	Характер воздействия	Название порогового тока
0,019 А	0,011 - 0,02	Паралич рук, оторвать их от проводника невозможно	Неотпускающий опасный
Задача №1б
0,011 А	0,011 - 0,02	Паралич рук, оторвать их от проводника невозможно	Неотпускающий опасный
Задача №2
0,019 А	0,011 - 0,02	Паралич рук, оторвать их от проводника невозможно	Неотпускающий опасный